O Piaget και μετα- Piaget προσεγγίσεις στην ανάπτυξη των μαθηματικών εννοιών

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών O Piaget και μετα- Piaget προσεγγίσεις στην ανάπτυξη των μαθηματικών εννοιών Κωνσταντίνος Π. Χρήστου Παιδαγωγικό Τμήμα Νηπιαγωγών

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών Jean Piaget 1896-1980

Jean Piaget Γεννήθηκε στο Νιουσατέλ της Ελβετίας όπου και σπούδασε βιολογία. Δούλεψε στο εργαστήριο του Alferd Binet (βλ. IQ tests) και ενδιαφέρθηκε για την ψυχολογία και την ανάπτυξη της νοημοσύνης. Εκτός της ψυχολογίας ενδιαφερόταν για τα μαθηματικά, ιδίως τη μαθηματική λογική. Λάθη των παιδιών στα τεστ του BIinet / εστίαση στα λάθη Εντόπισε τις διαφορές ανάμεσα στα μικρά και μεγάλα παιδιά Πλήθος δημοσιεύσεων με το πρώτο στην ηλικία των 11 Παρατήρηση στα τρία του παιδιά / αναλυτικά ημερολόγια (case studies) Αρχικά δούλευε πάνω στη βιολογία και τη φιλοσοφία Θεωρούσε τον εαυτό του «γενετικό επιστημολόγο»

γενετική επιστηµολογία Ιδέα της γενετικής επιστηµολογίας: Η γνώση βρίσκεται σε μια διαδικασία συνεχούς εξέλιξης (ανάπτυξης): για να την καταλάβουμε πρέπει να καταλάβουμε πως αναπτύσσεται, πως περνάει από το ένα στάδιο στο άλλο Ενδιαφέρεται για τη βιολογική επίδραση στο «πώς γνωρίζουμε» Σχέση ανάμεσα σε οντογένεση και φυλογένεση, Επιστηµολογία: «οι γνώσεις στο ξεκίνημά τους είναι πολύ ανάλογες με τις διαδικασίες που βρίσκεις στο παιδί»

Νεϊτιβισµός ή Εµπειρισµός; Nativism: Κάποιες γνώσεις δεν μπορούν να αποκτηθούν μέσω της εμπειρίας πρέπει να έχουμε γεννηθεί με αυτές Μπορεί να υπάρχουν και να εκδηλωθούν μόνο σε συγκεκριμένη φάση της ανάπτυξης Empiricism: Κάθε γνώση είναι αποτέλεσμα εμπειρίας και δράσης στο περιβάλλον Piaget: ούτε Νεϊτιβισµός ή Εµπειρισµός ιδέα του κονστρουκτιβισμού

ιδέα του κονστρουκτιβισµού Οικοδόμηση της γνώσης ως μία διαρκής διαδικασία προσαρµογής στο περιβάλλον. Γνώση: δεν παράγεται από την παθητική αποτύπωση εξωτερικών ερεθισμάτων/παρατηρήσεων χωρίς την δραστηριότητα του υποκειμένου που τα οργανώνει ούτε υπάρχουν προδεδομένες δομές γνώσεων Αυτό που είναι βιολογικά δεδομένο είναι η λειτουργία, οι μηχανισμοί της νοημοσύνης

απαρχές του κονστρουκτιβισµού Σχήματα: Καντ William James (1892-1958) πατέρας της αμερικάνικης ψυχολογίας: οι άνθρωποι γεννιούνται με κάποιες «έμφυτες αντιδράσεις» η αντίδραση της περιέργειας: δίνει ώθηση για περισσότερη γνώση η αντίδραση της ιδιοκτησίας: τάση για υιοθέτηση νέων ιδεών και απόκτηση νέων συνηθειών η αντίδραση της άμιλλας: τάση να μιμούμαστε τους άλλους, να τους ανταγωνιζόμαστε όταν προσέχει κάτι ο άνθρωπος, αυτό εν- τυπώνεται στον εγκέφαλό του που χαρακτηρίζεται από σύνθετες οργανωτικές δεξιότητες κατανόηση επέρχεται από τη δυνατότητα να ενσωματωθούν οι νέες γνώσεις στις ήδη υπάρχουσες

ιδέα του κονστρουκτιβισµού Η ανθρώπινη νοημοσύνη έχει μία ιδιαίτερη, δική της ενεργητική δυνατότητα για ανάπτυξη - η κληρονομικότητα και το περιβάλλον την ενισχύουν (όπως: το κλίμα και το νερό δεν καθορίζουν τον μηχανισμό ανάπτυξης που ενυπάρχουν σε ένα φυτό, αλλά παρόλα αυτά το επηρεάζουν) Η νοημοσύνη είναι κι αυτή μια πλευρά της γενικής βιολογικής προσαρμογής στο περιβάλλον

ιδέα του κονστρουκτιβισµού η νοημοσύνη έχει τις διάφορες νοητικές δομές (σχήματα κατά τον Piaget) με τις οποίες οργανώνεται και προσαρμόζεται στο περιβάλλον Η πνευματική ανάπτυξη του ατόμου έγκειται στη διαρκή μεταβολή των σχημάτων (των νοητικών δομών) που συμβαίνει μέσα από τη διαρκή αλληλεπίδραση με το περιβάλλον Τα σχήματα είναι σαν θεωρίες που φτιάχνουν τα παιδιά και τις εξετάζουν σαν επιστήμονες, εμπλουτίζονται, αλλάζουν

Τα σχήµατα Δομές γνώσεων (σχήματα): Είναι κλάσεις εννοιών που μπορούν να αναπαραστήσουν αντικείμενα, σενάρια, ή ακολουθίες γεγονότων ή σχέσεων Οι δομές είναι το πλαίσιο στο οποίο μετά από επεξεργασία, εντάσσονται τα διάφορα ερεθίσματα δεν είναι προκαθορισμένες οικοδομούνται από την δραστηριότητα του υποκειμένου. αρχικά τα σχήματα είναι απλά - τα παιδιά έχουν ήδη από τη γέννησή τους κάποια σχήματα που δρουν αντανακλαστικά (τα ζώα χρησιμοποιούν αυτά τα σχήματα σε όλη τους τη ζωή) όσο τα σχήματα γίνονται πιο πολύπλοκα οργανώνονται ιεραρχικά από το γενικό στο ειδικό και δημιουργούν κατηγορίες, σύνθετα σχήματα συμπεριφοράς, κανόνες, σχέδια, μέθοδοι, στρατηγικές Έτσι κατασκευάζεται και η προσωπική ηθική των παιδιών Π.χ., ένα σχήμα για το «ψάρι»

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών Μηχανισµοί ανάπτυξης: Αφομοίωση Συμμόρφωση Εξισορρόπηση

Αφοµοίωση: Ενσωμάτωση των ερεθισμάτων του περιβάλλοντος στα υπάρχοντα γνωστικά σχήματα Τροποποίηση των πληροφοριών ώστε να είναι συμβατές με τον τρόπο σκέψης του ατόμου. Προσθετικός μηχανισμός εμπλουτισμού των σχημάτων Αφορά στην ποσοτική αλλαγή των νοητικών δομών Μετατροπή ενός κύβου σε κάτι που πιπιλίζεται, όπως άλλωστε και το δάχτυλο Παράδειγμα Αφομοίωσης Ένα παιδί 2 ετών βλέπει έναν άνθρωπο ο οποίος είναι φαλακρός στην κορυφή του κεφαλιού του και έχει μακρά κατσαρά μαλλιά στις άκρες και φωνάζει «Κλόουν, κλόουν" (Siegler et al., 2003).

Συµµόρφωση: Τροποποίηση των υπαρχόντων γνωστικών σχημάτων για να ταιριάζουν με τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος Η προσαρμογή ενός αρχικού τρόπου σκέψης ώστε να συμφωνεί με τις εμπειρίες. Αφορά στην ποιοτική αλλαγή των νοητικών δομών Αλλάζω την αντανακλαστική μου συμπεριφορά που αφορούσε το πιπίλισμα του δαχτύλου και το προσαρμόζω στον κύβο και έτσι καταλαβαίνω ότι άλλο δάχτυλο κι άλλο κύβος Αφομοίωση και συμμόρφωση είναι αλληλοεξαρτώμενες και δύσκολα διακρίνονται Παράδειγμα συμμόρφωσης Στο επεισόδιο με τον «κλόουν», ο πατέρας του αγοριού εξήγησε στο γιο του ότι ο άνθρωπος δεν ήταν ένας κλόουν και ότι, ακόμη και αν τα μαλλιά του ήταν σαν του κλόουν, αυτός δεν φορούσε ένα κοστούμι και δεν κάνει ανόητα πράγματα για να κάνει τους ανθρώπους γέλιο. Με αυτή τη νέα γνώση, το αγόρι ήταν σε θέση να αλλάξει το σχήμα του «κλόουν» και να κάνει αυτή η ιδέα ταιριάζει καλύτερα σε μια τυπική έννοια του «κλόουν».

Εξισορρόπηση: Εσωτερική τάση του οργανισμού να έχει μια αρμονική σχέση με το περιβάλλον του - Αποτελεί κινητήριο δύναμη της ανάπτυξης. Τάση να εξισορροπηθούν τα γνωστικά σχήματα με το περιβάλλον- εξισορρόπηση αφομοίωσης και συμμόρφωσης Η διαδικασία με την οποία τα άτομα ενσωματώνουν τα επιμέρους κομμάτια γνώσης για τον κόσμο σε ενοποιημένο σύνολο

Σχήματα: Κατά την Αφομοίωση, το σχήμα δεν αλλάζει, αλλά μόνο τροποποιείται. Στην Συμμόρφωση, το σχήμα αλλάζει και μπορεί να αναπτυχθεί κι ένα νέο σχήμα. Διαδικασία Η Αφομοίωση είναι μια αργή και σταδιακή διαδικασία. Η γνώση συγκεντρώνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η Συμμόρφωση είναι μια ξαφνική αλλαγή. νέες Ιδέες Η Αφομοίωση συμβαίνει όταν υπάρχουν κοντινές ιδέες και έννοιες. Συμμόρφωση συμβαίνει όταν υπάρχουν αντικρουόμενες ιδέες. 15

Η διαδικασία της ανάπτυξης Το παιδί εκτελεί μία πράξη που έχει επίδραση στο περιβάλλον του, π.χ., μετακινεί ένα αντικείμενο Συνεχίζει με επαναληπτικές κινήσεις που κάνει επί του αντικειμένου, με μικρές διαφοροποιήσεις. Με τον τρόπο αυτό μελετάει τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες του αντικειμένου μέσω της στοχαστικής αφαίρεσης Επαναλήψεις τέτοιων διαδικασιών σε άλλα αντικείμενα καταλήγουν στη δημιουργία όλο και πιο πολύπλοκων δομών γνώσης Αυτές οι γνώσεις έχουν την τάση να γενικεύονται Από εγωκεντρισμό στον κοινωνιοκεντρισμό

οι παράγοντες ανάπτυξης της νοηµοσύνης η κληρονομικότητα (ποτέ δε δρα µεµονωµένα αλλά παρεµβαίνει παντού, άρρηκτα συνδεδεµένη µε την εξάσκηση και την εµπειρία) η φυσική εμπειρία (η αλληλεπίδραση του παιδιού µε το περιβάλλον) η κοινωνική μεταβίβαση της παιδείας (αποφασιστικής σηµασίας παράγοντας στην ανάπτυξη, ωστόσο ανεπαρκής αφού πρέπει το παιδί να θέλει να αφοµοιώσει αυτά που θα του µάθουν και να µπορεί) η διαδικασία/τάση για εξισορρόπηση

Διαφορές µικρών/µεγάλων παιδιών αποτέλεσµα παρατήρησης Αρχές: Διατήρηση: αφορά την ικανότητα του παιδιού να αντιλαμβάνεται ότι οι φυσικές ιδιότητες των αντικειμένων, όγκος, βάρος, μάζα παραμένουν σταθερές παρά τις αλλαγές στην εξωτερική εμφάνιση Αποκέντρωση: αφορά την ικανότητα του παιδιού για ταυτόχρονη αντίληψη περισσότερων από ένα χαρακτηριστικό ενός αντικειμένου Αντιστρεψιµότητα: αφορά μια εσωτερικευμένη νοητική πράξη που μπορεί να αντιστραφεί

Μεθοδολογία έρευνας του Piaget Δεν ήταν ικανοποιημένος από τις κλασικές μεθόδους έρευνας: συλλογή δεδομένων, αιτιακές σχέσεις μεταβλητών, κτλ. Παρατήρηση (naturaliszc observazon) Κλινικές συνεντεύξεις: ημιδομημένες συνεντεύξεις που εξελίσσονται ανάλογα με τις απαντήσεις των παιδιών Ποια είναι περισσότερα τα τριαντάφυλλα ή τα κόκκινα τριαντάφυλλα; Πρώιμος Piaget εφαρμόζει και ψυχαναλυτικές μεθόδους, αλλά αργότερα τις απορρίπτει Αναλυτικά ημερολόγια της ανάπτυξης των τριών παιδιών του από τη γέννηση μέχρι την εφηβεία

Διαφορές µικρών/µεγάλων παιδιών ως προς τη διατήρηση

Έργα διατήρησης

Η θεωρία των σταδίων ανάπτυξης Ο Piaget μελέτησε τη νοητική ανάπτυξη του παιδιού από τη γέννηση ως την εφηβεία (ως προς βασικές θεµατικές: του χρόνου, του χώρου, της φυσικής αιτιότητας, της φυσικής ανάπτυξης) η πνευματική μας ανάπτυξη διέρχεται από τέσσερα μεγάλα στάδια (με πολλές ενδιάμεσες βαθμίδες), τα οποία ακολουθούν μια σταθερή διαδοχή, χωρίς όμως η χρονική τους έκταση, δηλαδή η έναρξη και η λήξη κάθε σταδίου, να είναι σταθερή για όλους. Η κατάκτηση του ενός σταδίου αποτελεί προϋπόθεση για την ανάπτυξη του παιδιού και τη μετάβασή του στο επόμενο στάδιο. Ο ρυθμός της εξέλιξης των σταδίων μπορεί να διαφοροποιείται από την αλληλεπίδραση του παιδιού με το περιβάλλον του, ωστόσο η σειρά της εξέλιξης των σταδίων δεν μπορεί να ανατραπεί.

Τα στάδια ανάπτυξης

Στάδια ανάπτυξης της σκέψης Περίοδος Ανάπτυξης 1. Αισθησιοκινητική (από τη γέννηση έως 2 ετών) Χαρακτηριστικά: Διαφοροποιεί τον εαυτό του από τους άλλους. Κατανοεί την ύπαρξη αντικειμένων στον κόσμο που είναι ανεξάρτητα από τη δική του ύπαρξη στην αρχή του σταδίου θεωρεί ότι τα αντικείμενα χάνονται όταν δεν τα βλέπει πια Αναγνωρίζει τον εαυτό του ως δράστη της ενέργειας και αρχίζει να ενεργεί σκόπιμα. π.χ., σπρώχνει ένα σύρμα για να θέσει σε κίνηση ένα αντικείμενο που μπορεί να κινηθεί ή κουνάει μια κουδουνίστρα για να κάνει θόρυβο. Επιτυγχάνει τη μονιμότητα του αντικειμένου: αντιλαμβάνεται ότι τα πράγματα συνεχίζουν να υπάρχουν ακόμα και όταν δεν είναι παρόντα.

Η ανάπτυξη της μονιμότητας του αντικειμένου κατά τον Jean Piaget

Στάδια ανάπτυξης της σκέψης Περίοδος Ανάπτυξης 2. Προεννοιολογική (2 έως 7 ετών) Χρακτηριστικά: Μαθαίνει να χρησιμοποιεί τη γλώσσα και να αναπαριστά τα αντικείμενα με εικόνες και λέξεις. Συμβολικό παιχνίδι Σκέψη Γλώσσα Κατηγοριοποιεί τα αντικείμενα με βάση μόνο ένα χαρακτηριστικό: Για παράδειγμα, βάζει στην ίδια ομάδα όλους τους κόκκινους κύβους ανεξάρτητα από το σχήμα ή όλους τους τετράγωνους κύβους ανεξάρτητα από το χρώμα Εγωκεντρισμός: Αδυναμία να αντιληφθούν την προοπτική του άλλου Εγωκεντρικός λόγος Αντίληψη του χώρου

Περίοδος Συγκεκριµένων Λογικών Ενεργειών

Εγωκεντρισµός Ε: Έχεις αδελφό; Π: Ναι, έχω. Ε: Πως τον λένε; Π: Γιώργο Ε: Ο Γιώργος έχει αδελφό; Π: Όχι, δεν έχει αδελφό. Εγώ έχω.

Εγωκεντρισµός

Α. Μετάβαση από την αισθησιοκινητική στην προεννοιολογική σκέψη. Το παιδί προσποιείται ότι εκτελεί κάποια πράξη. ΚΟΙΜΑΜΑΙ Β. Απλή αναπαράσταση το παιδί εφαρµόζει αυτή την πράξη σε κάποιο άλλο αντικείµενο. ΑΡΚΟΥΔΑ ΚΟΙΜΗΣΟΥ ανθρωπο- κεντρισμός Γ. Πολύπλοκη αναπαράσταση. Το παιδί αναπαριστά ένα σύνολο ενεργειών που ταιριάζουν σε ένα κοινωνικό ρόλο όπως π.χ. τον αδερφό του µωρού. ΑΡΚΟΥΔΑ ΚΟΙΜΑΤΑΙ ΑΡΚΟΥΔΑ ΤΡΩΕΙ Η ανάπτυξη του συµβολικού παιχνιδιού Δ. Μετάβαση στο δεύτερο επίπεδο της αναπαραστασιακής σκέψης. Το παιδί αναπαριστά τις σχέσεις ανάµεσα σε κοινωνικούς ρόλους. ΑΥΤΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΜΙΚΡΟ ΑΡΚΟΥΔΑΚΙ ΑΥΤΗ ΕΙΝΑΙ Η ΜΑΜΑ ΑΡΚΟΥΔΑ

Στάδια ανάπτυξης της σκέψης Περίοδος Ανάπτυξης 3. Συγκεκριμένων λογικών ενεργειών (7 έως 12 ετών) Χαρακτηριστικά: Μπορεί να σκέφτεται λογικά για τα αντικείμενα και τα γεγονότα. Αντιστρεψιμότητα: κάποιες ενέργειες στον φυσικό κόσμο μπορούν να αντιστραφούν Επιτυγχάνει τη διατήρηση του αριθμού (6 ετών), της μάζας (7 ετών) και του βάρους (9 ετών). Αποκεντρωμένη σκέψη: Κατηγοριοποιεί τα αντικείμενα με βάση περισσότερα του ενός χαρακτηριστικά και μπορεί να τα σειροθετεί με βάση μόνο μια διάσταση όπως π.χ. το μέγεθος.

Στάδια ανάπτυξης της σκέψης Περίοδος Ανάπτυξης 4. Τυπικών λογικών ενεργειών (12 ετών και άνω) Χαρακτηριστικά: Μπορεί να σκέφτεται λογικά για αφηρημένες έννοιες Αρχίζει να ενδιαφέρεται για υποθετικά, μελλοντικά και ιδεολογικά προβλήματα. Σχηµατισµός και έλεγχος υποθέσεων Προτασιακή Λογική «Η Σούζαν είναι πιο ξανθιά από την Ελένη, αλλά πιο μελαχρινή από την Μαρία. Ποια είναι η πιο σκούρα» Εκµάθηση επιστηµονικών εννοιών Π.χ. Επιστημονική κατανόηση της δύναμης και της κίνησης

αυθόρµητη / ψυχοκοινωνική ανάπτυξη Η αυθόρµητη ανάπτυξη είναι αυτά που το παιδί µαθαίνει µόνο του. Δεν µπορεί να επιταχυνθεί. Η αυθόρµητη ανάπτυξη συµβαίνει καθώς το παιδί µόνο του αλληλεπιδρά µε το περιβάλλον του. Η παρέµβαση άλλων δεν παίζει σηµαντικό ρόλο Η ψυχοκοινωνική ανάπτυξη είναι αυτά που το παιδί µαθαίνει από την οικογένεια / σχολείο. Η αυθόρµητη προσδιορίζει την ψυχοκοινωνική ανάπτυξη

Ο Piaget για την προέλευση των γνώσεων Υπάρχουν τριών ειδών γνώσεις µε βάση την προέλευση και τη δόµησή τους: οι φυσικές γνώσεις, οι λογικοµαθηµατικές και οι κοινωνικές (συµβατικές) Η λογικοµαθηµατική γνώση είναι εσωτερική οι άλλες είναι εξωτερικές ως προς το υποκείµενο π.χ., δύο µήλα, ένα πράσινο και ένα κόκκινο οι διαφορές τους, στο χρώµα, στο βάρος ενώ ο αριθµός τους δεν είναι αποτέλεσµα αντίληψης αλλά λογικών σχέσεων που κατασκευάζεται νοητικά Οι σχέσεις που διέπουν τα πράγµατα είναι αποτέλεσµα νοητικών διεργασιών της λογικοµαθηµατικής σκέψης Ο αριθµός είναι νοητική κατασκευή δεν υπάρχει στη φύση, κατασκευάζεται µε στοχαστική αφαίρεση

Ο Piaget για την προέλευση των γνώσεων Φυσική γνώση: πράγµατα που είναι άµεσα αντιληπτά, που ο καθένας τα αντιλαµβάνεται µε έναν τρόπο π.χ., το βάρος, το χρώµα ενυπάρχει στα αντικείµενα, π.χ., η πτώση των αντικειµένων όταν δεν στηρίζονται Η φυσική γνώση προέρχεται από τις φυσικές ιδιότητες των αντικειμένων π.χ., το χρώμα. Για να τις ανακαλύψει το παιδί θα πρέπει να ενεργήσει πάνω σ αυτά και να επεξεργαστεί τις αντιδράσεις τους στις ενέργειές του. Η κατανόηση γίνεται μέσα από την απλή αφαίρεση (η αφαίρεση των ιδιοτήτων, που παρατηρούνται μέσα στα πράγματα ή γενικά στην εξωτερική πραγματικότητα). Κοινωνική γνώση: είναι αυθαίρετη και αποτέλεσµα σύµβασης/ κοινωνικού συµβολαίου π.χ., αυτό είναι ένα µουσείο, σταµατάµε στο κόκκινο Η αναγνώριση αυτών των γνώσεων και η υιοθέτησή τους προϋποθέτει την ύπαρξη ενός λογικοµαθηµατικού πλαισίου π.χ, ποια η διαφορά της αγένειας από την ευγένεια, του κόκκινου από το πράσινο

στοχαστική αφαίρεση (ReflecVve abstracvon) Ο Piaget θεωρεί ότι η διαδικασία οικοδόμησης των αφηρημένων εννοιών είναι η μετάβαση από τον λειτουργικό τρόπο αντίληψης στον δομικό, η κατεύθυνση που περιγράφει είναι από τις ενέργειες του ατόμου (λειτουργική αντίληψη) μέσω της στοχαστικής αφαίρεσης στη δημιουργία νοητών αντικειμένων (δομική αντίληψη). Ο Piaget στην Γενετική του Ψυχολογία αναφέρει ότι «η μαθηματική αφαίρεση δεν αναδύεται από το αντικείμενο στο οποίο εφαρμόζεται μία ενέργεια, αλλά από την ενέργεια καθαυτή» (Piaget 1970), υποδηλώνοντας ότι η γέννηση μίας αφηρημένης έννοιας πραγματοποιείται με λειτουργικό τρόπο. 36

στοχαστική αφαίρεση (ReflecVve abstracvon) Κατά τον Piaget το ανώτερο είδος αφαίρεσης είναι η στοχαστική αφαίρεση (ReflecVve abstracvon), μέσω της οποίας αναδύονται οι λογικομαθηματικές δομές. Η στοχαστική αφαίρεση πραγματοποιείται μέσω νοητικών ενεργειών πάνω σε νοητικά αντικείμενα και οι οποίες (νοητικές ενέργειες) μετατρέπονται σε αντικείμενα της σκέψης (Piaget, 1972). Η στοχαστική αφαίρεση επιτρέπει την ανάδυση - δημιουργία δομών υψηλότερου επίπεδου από δομές χαμηλότερου επιπέδου. 37

Σχολική µάθηση Για τη σχολική μάθηση απαιτείται η ενεργητική συμμετοχή του μαθητή, ο οποίος μέσα από καταστάσεις - προβλήματα και γνωστικές συγκρούσεις θα βιώσει, θα ανακαλύψει, θα διαμορφώσει και θα τροποποιήσει τις νέες γνώσεις και δεξιότητες. Ο ρόλος του σχολείου περιορίζεται στην ψυχοκοινωνική μάθηση. Δεν μπορεί να πιεστεί το παιδί να προχωρήσει πέρα από τα όρια που θέτει η αυθόρμητη μάθηση Υπάρχει ζήτημα ετοιμότητας για σχολική μάθηση: Το παιδί μαθαίνει όσα αντιστοιχούν στις ικανότητες του σταδίου ανάπτυξης

Σχολική µάθηση Η μάθηση ακολουθεί την ανάπτυξη πραγματοποιείται με ενεργή αναδόμηση και αυτορύθμιση (και όχι με ενίσχυση που λέει ο συμπεριφορισμός) Η νοητική ανάπτυξη συντελείται με τη δράση, άρα πρωταρχικό μέλημα του σχολείου είναι η δράση, η ενίσχυση της αυτενέργειας του μαθητή, αφού η μάθηση ανώτερου επιπέδου αποτελεί επιβράβευση για τον ίδιον. Το λάθος: Οι λανθασμένες απαντήσεις στη διαδικασία μάθησης εκλαμβάνονται ως λανθασμένες γνωστικές δομήσεις. O μαθητής αποκτά ικανοποίηση από ό,τι κάνει και δεν το κάνει για να ικανοποιήσει τον εκπαιδευτικό (intrinsic moqvaqon). Η επανάληψη της δράσης μέσα από διαδικασίες αφαίρεσης έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία πιο εκλεπτυσμένων γνωστικών δομών - σχημάτων

Κάποιες προτάσεις για την εκπαιδευτική πράξη: το σχολείο θα πρέπει να διευκολύνει την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον: Δραστηριότητες νοητικές ή σωματικές με αντικείμενα να ενθαρρύνουμε τους μαθητές να μιλούν για τις ιδέες τους, να ερμηνεύουν τις πράξεις τους και να στηρίζουν τις αποφάσεις τους να ενισχύουμε τους μαθητές να κάνουν προβλέψεις για την πορεία των γεγονότων και για τα αποτελέσματα των πράξεων τους να προσφέρουμε στους μαθητές πρακτικά προβλήματα αιτιότητας, χώρου, χρόνου και ποσότητας που έχουν σχέση με τις εμπειρίες τους να αξιοποιούμε τις υποκειμενικές ιδέες των μαθητών σε σχέση με αυτές των άλλων μαθητών μέσω παιχνιδιών ρόλων να αξιολογούμε τις προηγούμενες γνώσεις και ιδέες τους χρησιμοποιούμε κατάλληλα το περιβάλλον για την πρόοδο της γνωστικής τους ανάπτυξης - Να υπάρχει ευνοϊκή δυσκολία ώστε να διευκολύνεται η εξισορρόπηση ανάμεσα στην αφομοίωση και τη συμμόρφωση

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών Piaget και αριθμός 41

ο αριθµός διδάσκεται; Για τον Piaget ο αριθµός δεν µπορεί να διδαχθεί ως µια κοινωνική γνώση που πρέπει ο µαθητής να αφοµοιώσει καθώς εισέρχεται στην κοινότητα και αφοµοιώνει τα εργαλεία έτσι, ο αριθµός δεν µπορεί να διδαχθεί µέσα από διαδικασίες µέτρησης ή αρίθµησης πρέπει πρώτα να έχει αναπτυχθεί η λογικοµαθηµατική σκέψη ώστε να κατανοηθεί η κοινωνική γνώση του ένα, δύο τρία κτλ η θεµελιώδης ιδέα του αριθµού ανήκει στη λογικοµαθηµατική σκέψη και είναι παγκόσµια

η νοητική διεργασία της αφαίρεσης Η κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων γίνεται µέσα από την απλή ή εµπειρική αφαίρεση: π.χ., το χρώµα, φυσική ιδιότητα, προέρχεται από αφαίρεση όλων των άλλων ιδιοτήτων µιας συλλογής και την εστίαση σε µία, π.χ., το χρώµα Ο αριθµός όµως είναι διαφορετική γνώση και χρειάζεται στοχαστική αφαίρεση: είναι διαδικασία κατασκευής των σχέσεων ανάµεσα στα αντικείµενα είναι σχέσεις που δεν υπάρχουν αλλά τις κατασκευάζουµε νοητικά καµία αφαίρεση δεν γίνεται να υπάρχει χωρίς την άλλη το λογικοµαθηµατικό πλαίσιο είναι άλλωστε προϋπόθεση για την κατανόηση της διαφοράς αρχικά η κατανόηση του αριθµού δεν µπορεί να υπάρξει χωρίς την απλή αφαίρεση αργότερα αναπτύσσεται ο αριθµός µόνο µε βάση τη στοχαστική αφαίρεση και µπορεί κάποιος να κάνει πράξεις χωρίς την ανάγκη της αναγωγής των αριθµών σε σύνολα αντικειµένων Βασική προϋπόθεση: η διατήρηση του αριθµού και η συµπερίληψη

το πείραμα της συμπερίληψης σε ομάδα Δηλαδή: να κατανοούν το μέρος και το όλον και ότι το σύνολο είναι μεγαλύτερο από το υποσύνολό του παρουσιάζεται μια συλλογή από ξύλινες χάντρες όπου οι περισσότερες είναι καφέ και λιγότερες άσπρες Υπάρχουν πιο πολλές καφέ χάντρες ή ξύλινες; ή Υπάρχουν περισσότερα άσπρα γαρίφαλα ή περισσότερα γαρίφαλα στην ανθοδέσμη; τα παιδιά κάτω των 6 απαντούν πως υπάρχουν πιο πολλές καφέ χάντρες και μόνο μετά τα 7 απαντούν σωστά ότι πιο πολλές είναι οι ξύλινες χάντρες Σύμφωνα με τον Piaget τα παιδιά στο προ- εννοιολογικό στάδιο δεν μπορούν να εστιάσουν ταυτόχρονα στο υπερσύνολο και στο υποσύνολο κι αυτό δηλώνει τους διανοητικούς τους περιορισμούς 44

συμπερίληψη σε ομάδα και κατανόηση του αριθμού κατά τον Piaget η κατανόηση της συμπερίληψης σε ομάδα είναι βασική προϋπόθεση για την κατανόηση της πρόσθεσης και αφαίρεσης των αριθμών καθώς και για την ανάλυση και τη σύνθεση των αριθμών: π.χ., 4+3=7 και 6-2=4 ότι 3+5=2+6=8=7+1 45

κριτική στα έργα συμπερίληψης Ο McGarrigle επινόησε το έργο με το αρκουδάκι που σε 4 βήματα έφτανε στην καρέκλα και με άλλα 2 στο τραπέζι είναι πιο πολλά τα βήματα για την καρέκλα η για το τραπέζι; τα περισσότερα παιδιά απάντησαν σωστά 46

η διατήρηση του αριθμού δύο σειρές με κουμπιά - Υπάρχουν περισσότερα μπισκότα στην πρώτη σειρά; Υπάρχουν περισσότερα μπισκότα στη δεύτερη; Ή έχουν τα ίδια; - Κοίταξε τι κάνω (αραίωση της πάνω σειράς) - Υπάρχουν περισσότερα μπισκότα στην πρώτη σειρά; Υπάρχουν περισσότερα μπισκότα στη δεύτερη; Ή έχουν τα ίδια; 47

η διατήρηση του αριθμού 2 48

πείραµα για τη διατήρηση του αριθµού Παρουσιάζουµε σε παιδιά 4-7 ετών δύο συλλογές από αντικείµενα, π.χ., πούλια αφού οδηγούµε το παιδί να διαπιστώσει την ισοδυναµία, αραιώνουµε την πάνω σειρά και ρωτάµε αν είναι περισσότερα στην πάνω ή στην κάτω σειρά

πείραµα για τη διατήρηση του αριθµού (πλήρες) α) Παρουσιάζουµε σε παιδιά 4-7 ετών µία σειρά από αντικείµενα, π.χ., πούλια β) του ζητάµε να πάρει από το σωρό και να φτιάξει µια ίδια σειρά. Αν το καταφέρει τον ρωτάµε αν είναι περισσότερα τα πάνω ή τα κάτω γ) αραιώνουµε ή πυκνώνουµε την µία σειρά και ρωτάµε αν είναι περισσότερα στην πάνω ή στην κάτω σειρά δ) ζητάµε να τα ξανακάνει τις δύο σειρές ίδιες και ξαναρωτάµε

αποτυχία στο έργο διατήρησης του αριθµού

αποτυχία στο έργο διατήρησης του αριθµού

αποτελέσµατα του Piaget τα παιδιά που ήταν νεότερα από 6 ετών δεν τα καταφέρνουν στα έργα διατήρησης δεν καταλάβαιναν ότι ο αριθµός δεν µεταβάλλεται όταν µεταβάλλεται η πυκνότητα ή το συνολικό µήκος της σειράς όταν η 1 προς 1 αντιστοιχία δεν είναι άµεσα αντιληπτή, η ισότητα απορρίπτεται Άρα, σε αυτό το στάδιο δεν έχουν αναπτύξει τη λογική σκέψη που απαιτείται για τη διατήρηση του αριθµού χωρίς αυτή δεν γίνεται να γίνει κατανοητή η έννοια του αριθµού και ούτε να διδαχθεί τα παιδιά µπορεί να απαριθµούν σωστά, αλλά αυτό δε σηµαίνει ότι έχουν αναπτύξει την έννοια του αριθµού. Η προφορική αρίθµηση είναι µια καθαρά προφορική διαδικασία που δεν σχετίζεται απαραίτητα µε την ανάπτυξη της έννοιας του αριθµού

κριτική στα πειράματα διατήρησης Αρκετοί ερευνητές θεώρησαν ότι η µη διατήρηση της σταθερότητας του αριθµού µπορεί να µην οφείλεται στα διανοητικούς περιορισµούς των παιδιών, αλλά : 1. Στη µη κατανόηση των λέξεων που χρησιµοποιούνται από τους ερευνητές στις ερωτήσεις τους (π.χ: περισσότερο λιγότερο ίσο, κ.λ.π.). 2. Σε παραπλανητικές ενδείξεις του πειράµατος. Για να ελέγξουν την εικασία αυτή οι ερευνητές έπρεπε να σχεδιάσουν πειράµατα, στα οποία : Να αποφύγουν κατά το δυνατόν τη χρήση λέξεων όπως : περισσότερο λιγότερο ίσο. Να ελαχιστοποιήσουν την πιθανότητα παρακολούθησης άσχετων µε την ουσία του πειράµατος ενδείξεων. 54

η κριτική του έργου της διατήρησης Οι McGarrigle & Donaldson επινόησαν το έργο με το άτακτο αρκουδάκι που χαλάει τη διάταξη των αριθμών τότε τα παιδιά μπορούν να διατηρήσουν τον αριθμό, δηλαδή να απαντήσουν ότι η ποσότητα δεν αλλάζει όταν αλλάζει η διάταξη h~ps://www.youtube.com/watch?v=7sz5jlh66uo 55

Μεθοδολογική Κριτική του πειράµατος της διατήρησης Κάτι αλλάζει µπροστά στο παιδί που το προδιαθέτει να αλλάξει κι αυτό κάτι στην απάντησή του βλ. πείραµα όπου την αλλαγή την έκανε το άτακτο αρκουδάκι (McGarrigle & Donaldson) Δεν καταλαβαίνουν την λέξη «ίδιο» µε το ίδιο τρόπο που νοµίζουµε δεν είναι ίδιο το µήκος αλλά είναι ίδιος ο αριθµός δεν είναι περισσότερα αλλά είναι µεγαλύτερη η σειρά (πιο µακριά)

το µαγικό σόου της Gelman Στόχος του πειράµατος: να ελαχιστοποιεί την δυνατότητα εκτίµησης τους παιδιού λόγω του µεγάλου πλήθους από τις συλλογές να µη χρησιµοποιεί όρους όπως «ίδιο», «περισσότερο», «λιγότερο» που µπορεί να µην είναι κατανοητοί στο παιδί η διαδικασία αλλαγής της µορφής του αριθµού να µην γίνεται µε τρόπο που να προκαλεί συγκεκριµένες απαντήσεις από τα παιδιά

το µαγικό σόου της Gelman Πειραµατική Μέθοδος: ένα πιάτο µε 2 ποντικάκια (πλαστικά) και ένα µε 3 ποντικάκια, σκεπάζονται µε ένα κουτί ξεσκεπάζοντας τα κουτιά λέει στο παιδί ότι το κουτί «που κερδίζει» είναι αυτό µε τα 3 (έτσι αποφεύγει τα «περισσότερα», «λιγότερα» κτλ) εξάσκηση: αφού µπερδεύονται τα πιάτα, ξεσκεπάζονται ένα ένα και ρωτάει «αυτό κερδίζει;» αν πει ΝΑΙ είναι σωστό παίρνει ένα δώρο αν πει ΌΧΙ και πει ΝΑΙ στο σωστό παίρνει δώρο έτσι εξασκείται στις οδηγίες πείραµα: κάποια στιγµή αποσπούµε το βλέµµα του παιδιού και αλλάζουµε το περιεχόµενο του κάθε πιάτου: αφαιρούµε ή προσθέτουµε ένα ποντικάκι ακόµα αλλάζουµε θέση, αραιώνουµε ή πυκνώνουµε Συµµετέχοντες: τρεις οµάδες παιδιών: 3, 4, 5 ετών κατά µέσο όρο

Το μαγικό έργο της Gelman 2 Αποτελέσµατα: Στη Φάση ΙΙ διάλεγαν τον αριθµό και όχι το µήκος ή την πυκνότητα. 45 στα 48 παιδιά συνέχιζαν να δηλώνουν ότι το πιάτο µε τα 3 ποντικάκια κέρδιζε, παρά την σύµπτυξη ή την αποµάκρυνσή τους. Οι µεταβολές στον αριθµό των ποντικιών στη Φάση ΙΙΙ, παρήγαγαν αµφιβολίες σε 44 από τα 48 παιδιά. Τα παιδιά συγκέντρωναν αυθόρµητα την προσοχή τους στον αριθµό, όταν ανέπτυσσαν προσδοκίες για τις διατάξεις Επίσης: 52% των παιδιών που παρατήρησαν τη µετατόπιση εκδήλωσαν έκπληξη. 85% των παιδιών εκδήλωσαν έκπληξη στην αφαίρεση. 59

το µαγικό σόου της Gelman Αποτελέσµατα: τα παιδιά εκπλήσσονταν µε την αλλαγές στο πλήθος και όχι µε τις αλλαγές στη διάταξη κάποια έψαχναν να δουν που πήγε το χαµένο ποντικάκι πολλά παιδιά έλεγαν τι έπρεπε να γίνει για να κερδίσει ένα πιάτο έδειχναν ή έλεγαν ότι πρέπει να προσθέσουµε ή να αφαιρέσουµε

το µαγικό σόου της Gelman Συµπεράσµατα: φαίνεται έτσι ότι καταλάβαιναν τις διαφορές στον αριθµό και δεν επηρεαζόντουσαν από τις διαφοροποιήσεις στη µορφή ότι η πληθικότητα δεν επηρεάζεται από την αλλαγή θέσης ότι η πρόσθεση και η αφαίρεση είναι αντίστροφες πράξεις που επηρεάζουν την πληθικότητα ενός συνόλου τα παιδιά που απαντούσαν σωστά στο πείραµα της Gelman συχνά δεν απαντούσαν στα έργα διατήρησης του Piaget αυτό δείχνει ότι τα έργα διατήρησης απαιτούν κι άλλες δεξιότητες από αυτές της κατανόησης της πληθικότητας του αριθµού (γλώσσα και αγνόηση των κινήσεων του ερευνητή)

αµφισβήτηση των αποτελεσµάτων του Piaget Αν αλλάξει η διαδικασία και το λεξιλόγιο, φαίνεται ότι παιδιά που δεν έχουν πετύχει στα έργα διατήρησης του Piaget µπορούν να επιτύχουν τη µη αλλαγή του αριθµού κατά την αλλαγή της πύκνωσης/ αραίωσης τη δηµιουργία µια ίδιας συλλογής από αριθµούς, χωρίς να χρειάζεται να τα βάλουν σε διάταξη 1 προς 1, αλλά καταµετρώντας την πρώτη σειρά και παίρνοντας ίσα στοιχεία το κάνουν µε απαρίθµηση «[η απαρίθµηση είναι] καταρχήν τυφλή πρακτική και δώρο που µας το δίνει η κοινωνία πρόωρα, είναι ένα εργαλείο» Greco, 1962

σχέση απαρίθµησης και διατήρησης οι στρατηγικές της απαρίθµησης φαίνεται να προϋπάρχουν της δυνατότητας διατήρησης αυτές οι δύο δεξιότητες είναι ανεξάρτητες; εξάσκηση πάνω στην απαρίθµηση φέρνουν καλύτερες επιδόσεις στα έργα διατήρησης Fuson, Secada & Hall (1983) αντίθετα εξάσκηση πάνω σε δραστηριότητες διατήρησης, όπως της δηµιουργίας 1 προς 1 αντιστοιχίας στη σειροθέτηση, καλυτερεύουν µόνο τις δεξιότητες σε αυτόν τον τοµέα Η ανάπτυξη των δεξιοτήτων του αριθµού, δεν φαίνεται να προϋποθέτει την επιτυχία στα έργα διατήρησης

Μεθοδολογική Κριτική της Θεωρίας του Piaget Πολυπλοκότητα δοκιμασιών (Borke Πειράματα εγωκεντρισμού) Τρόπος αξιολόγησης και τρόπος ερμηνείας των πειραματικών καταστάσεων (Borke- Gelman) Τα παιδιά δεν καταλαβαίνουν τις λεκτικές οδηγίες (Donaldson) Δεν θυμούνται όλες τις πληροφορίες (Trabasso) Μπερδεύονται με τα αντιληπτικά χαρακτηριστικά του προβλήματος (Bruner) Ρόλος της γλώσσας (αναδιοργάνωση του τρόπου με τον οποίο κατανοούμε τη γλώσσα, σε σχέση με τις πραγματικές καταστάσεις στις οποίες η γλώσσα αναφέρεται)

για κριτική στον Piaget Borke, H. (1992). Μια επαναθεώρηση των βουνών του Piaget: Αλλαγές στο εγωκεντρικό τοπίο. Στο Σ. Βοσνιάδου (Επιμ.) Κείμενα εξελικτικής ψυχολογίας. Τόμος Β. Gutenberg. Donaldson, M (1991). Η σκέψη των παιδιών. Gutenberg. Gelman, R & Baillargeon R. (1983). A review of some Piageqan concepts, P.H. Mussen (Ed.), Hundbook of child psychology, Vol III. Cogniqve development, J. Flavell E. M. Markman (Volume Eds). New York: John Wiley and Sons. 65

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών σύγχρονες επιδράσεις της θεωρίας του Piaget στις θεωρίες της Διδακτικής των Μαθηματικών 66

Παιδαγωγικό Τµήµα Νηπιαγωγών Μετα- Piaget προσεγγίσεις στην ανάπτυξη της μαθηματικής σκέψης 67

µια βασική διαφοροποίηση της έρευνας µετά τον Piaget O Piaget µελετούσε τη γνωστική ανάπτυξη σε ένα διευρυµένο πεδίο µιας γενικής γνώσης, ενός συνόλου δεξιοτήτων, κτλ. θεωρώντας ότι αυτή αναπτύσσεται ως συνολική δυνατότητα ή έχεις φτάσει στο στάδιο των τυπικών λογικών ενεργειών κι άρα µπορείς να κάνεις «λογικές σκέψεις» σε διάφορα πεδία ή όχι Παρόλα αυτά υπάρχουν γνώσεις που αναπτύσσονται µε διαφορετικό τρόπο και σε διαφορετικό χρόνο η γλώσσα αναπτύσσεται πολύ γρήγορα αν και είναι δύσκολο πεδίο γνώσης ποδήλατο µπορεί και να µην µάθουµε ποτέ Η νέα έρευνα διερευνά τη γνώση σε «συγκεκριµένα πεδία» (domain specific) όπως γλώσσα µαθηµατικά φυσικές επιστήµες (φυσική, γεωλογία, βιολογία)

σχήματα στον Fischbein Ο Fischbein (1997) την ιδέα του σχήματος την παραλληλίζει με ένα πρόγραμμα παρόμοιο με αυτό ενός υπολογιστή το οποίο αποτελείται από κάποια ακολουθία καθορισμένων βημάτων πού καταλήγουν σε κάποιο στόχο. Από τη μία πλευρά η αφομοίωση δίνει τη δυνατότητα σε ένα άτομο να επεξεργαστεί την πληροφορία με σκοπό να αναγνωρίσει ένα αντικείμενο, για να κατανοήσει ένα κείμενο, να λύσει ένα πρόβλημα κτλ. ενώ από την άλλη πλευρά τα νοητικά σχήματα πρέπει να μπορούν να προσαρμόζονται στις συγκεκριμένες ιδιότητες των αντίστοιχων ερεθισμάτων. Ο Fischbein (1997) σε μία προσπάθεια να συνθέσει τις διαφορετικές προσεγγίσεις της έννοιας του σχήματος δίνει τον παρακάτω ορισμό: Σχήμα είναι ένα πρόγραμμα το οποίο επιτρέπει στο άτομο α )να καταγράψει, να επεξεργαστεί, να ελέγξει και να ενσωματώσει πληροφορίες, και β) να αντιδράσει με σωστό και αποτελεσματικό τρόπο στα εξωτερικά ερεθίσματα. 69

Η Θεωρία APOS Ο Dubinsky και οι συνεργάτες του στηριζόμενοι στη θεωρία του Piaget για το σχηματισμό των μαθηματικών εννοιών στο αρχικό στάδιο (αισθησιοκινητικό στάδιο), συγκροτούν μία θεωρία, έτσι ώστε να είναι δυνατή η ερμηνεία του σχηματισμού της ανώτερης μαθηματικής γνώσης. Η θεωρία αποτελεί στην ουσία επέκταση της θεωρίας του Piaget, με εστίαση στη μαθηματική γνώση, σε μεγαλύτερες ηλικίες. Ο Dubinsky (1991) υπέθεσε ότι οι ίδιες αρχές που διέπουν, κατά τον Piaget, την κατασκευή απλών μαθηματικών εννοιών, όπως η αριθμητική, η αναλογία και η απλή μέτρηση, διέπουν και την κατασκευή των ανώτερων μαθηματικών εννοιών, όπως η μαθηματική επαγωγή, η έννοια της συνάρτησης, οι τοπολογικοί χώροι. 70

Η Θεωρία APOS Η βασική αρχή της θεωρίας APOS, η οποία συνοψίζει την περιγραφή που κάνει ο Piaget για το σχηματισμό των σχημάτων στο αισθησιοκινητικό στάδιο είναι η εξής: «η μαθηματική γνώση αποτελείται από την τάση του ατόμου να αντιμετωπίσει, στο κοινωνικό πλαίσιο, τις μαθηματικές προβληματικές καταστάσεις κατασκευάζοντας νοητικές δράσεις (AcVons), διαδικασίες (Processes) και αντικείμενα (Objects) τα οποία τα οργανώνει σε σχήματα (Schemas) με σκοπό την κατανόηση αυτών των καταστάσεων και την επίλυση των προβλημάτων». (Dubinsky, McDonald, 2001). 71

Η Θεωρία APOS AcVon (ενέργεια ): Στο στάδιο αυτό το άτομο είναι σε θέση να μετασχηματίζει αντικείμενα τα οποία γίνονται αντιληπτά ως εξωτερικά σε σχέση με το ίδιο το άτομο και απαιτούνται είτε σιωπηρά είτε από μνήμης - οδηγίες για τη βήμα προς βήμα πραγματοποίηση της ενέργειας. Process (διαδικασία): Το άτομο βρίσκεται σε αυτό το στάδιο όταν έχει δημιουργήσει μία εσωτερική νοητή κατασκευή (process) βασισμένη στην επανάληψη μίας ενέργειας (acqon) και στο στοχασμό για αυτή την ενέργεια. Τότε είναι ικανό να σκεφτεί ότι πραγματοποιεί το ίδιο είδος ενέργειας χωρίς όμως να χρειάζεται εξωτερικό ερέθισμα ή μπορεί να σκεφτεί ότι πραγματοποιεί τη διαδικασία χωρίς όμως να την εκτελεί, και έτσι να είναι σε θέση να σκεφτεί για την αντίστροφη διαδικασία ή να τη συνθέσει με άλλες διαδικασίες. Object (Αντικείμενο): Το στάδιο αυτό περιλαμβάνει την κατασκευή ενός νοητού αντι- κείμενου (object). Η νοητική αυτή κατασκευή υφίσταται όταν το άτομο αντιλαμβάνεται μία διαδικασία (process) ως ολότητα και συνειδητοποιεί ότι μπορεί να εφαρμόσει μετασχηματισμούς πάνω σε αυτή. Schema (σχήμα): μιας συγκεκριμένης μαθηματικής έννοιας είναι μία συλλογή από δράσεις, διαδικασίες, αντικείμενα με κάποιες γενικές αρχές με σκοπό τη μορφοποίηση ενός πλαισίου, στο μυαλό του ατόμου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιήσει για να αντεπεξέλθει σε προβληματικές καταστάσεις. 72

Η Θεωρία APOS 73

74

Η Θεωρία APOS Οι νοητικές ενέργειες, οι διαδικασίες και τα αντικείμενα που συγκροτούν το νοητικό σχήμα της εκάστοτε έννοιας, αποτελούν ένα δυναμικό σύστημα, όπου δομές χαμηλότερου επιπέδου μετασχηματίζονται σε δομές υψηλότερου επιπέδου. Στη συγκεκριμένη θεωρία οι ενέργειες (χαμηλότερου επιπέδου δομή) μετασχηματίζονται σε διαδικασίες, οι οποίες με τη σειρά τους μετατρέπονται σε αντικείμενα (υψηλότερου επιπέδου δομή). Η μετάβαση από τη μία δομή στην άλλη πραγματοποιείται όταν το άτομο έρθει σε επαφή με προβληματικές καταστάσεις, στις οποίες εμπλέκεται η έννοια. Ο νοητικός μηχανισμός μετατροπής των δομών χαμηλότερου επιπέδου σε δομές υψηλότερου επιπέδου είναι η στοχαστική αφαίρεση. 75

Η θεωρία της πρώιμης Α. Sfard Η A. Sfard (1991) εξετάζει τις μαθηματικές έννοιες, που προέρχονται κυρίως από την Άλγεβρα, εισάγει μια διχοτομία λειτουργικής και δομικής προσέγγισης και παρατηρεί ότι η δομική προσέγγιση συμβαδίζει με τις όλο και υψηλότερου επίπεδου αφηρημένες έννοιες. η λειτουργική (διαδικαστική) αντίληψη, κατά το σχηματισμό των μαθηματικών εννοιών, προηγείται της δομικής αντίληψης, οι δύο αυτές, φαινομενικά αντίθετες, προσεγγίσεις λειτουργούν εν τέλει συμπληρωματικά η μία με την άλλη, σαν τις «όψεις του ίδιου νομίσματος» 76

Η θεωρία της πρώιμης Α. Sfard Η ιστορική εξέλιξη κάποιων βασικών εννοιών της Άλγεβρας, δείχνει ότι οι αλγεβρικές έννοιες είναι προϊόντα διαδικασιών οι οποίες εφαρμόστηκαν είτε σε αντικείμενα της εμπειρίας μας είτε σε μαθηματικά αντικείμενα, και οι οποίες με τη σειρά τους μετατράπηκαν σε μαθηματικά αντικείμενα υψηλότερης τάξης. Το πέρασμα από τη διαδικασία στο αντικείμενο είναι συνήθως μακροχρόνιο και επιτυγχάνεται όταν το κέντρο της προσοχής μετατοπίζεται από τη διαδικασία αυτή καθεαυτή στο αποτέλεσμα της διαδικασίας. π.χ.. κλάσμα 2/3, πρώτα σαν διαδικασία και μετά σαν αντικείμενο συνάρτηση 77

Η θεωρία της πρώιμης Α. Sfard Η Sfard προτείνει τρία στάδια στο σχηματισμό των μαθηματικών εννοιών από ψυχολογικής πλευράς σε αναλογία με τα στάδια της ιστορική ανάπτυξης της μαθηματικών εννοιών εσωτερίκευση (interiorizaqon), συμπύκνωση (condensaqon) εξαντικειμενοποίηση [ή πραγμοποίηση, ή υλοποίηση (reificaqon)] η A.Sfard με τον όρο εξαντικειμενοποίηση εννοεί αυτό που ο E.Dubinsky ονομάζει ενθυλάκωση δηλαδή τη νοητική διαδικασία μέσω της οποίας μία δυναμική διαδικασία συμπιέζεται σε στατικό αντικείμενο. 78

Η θεωρία της πρώιμης Α. Sfard Η εσωτερίκευση: είναι το στάδιο σύμφωνα με το οποίο η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί νοητά και δεν είναι απαραίτητο να εκτελεστεί εάν χρειαστεί είτε να στοχαστούμε πάνω σε αυτή είτε να τη συγκρίνουμε είτε να τη αναλύσουμε. Η συμπύκνωση: είναι το στάδιο όπου γεννιέται μια μαθηματική έννοια. Σε αυτό το στάδιο οι μακρόσυρτες ακολουθίες από πράξεις συμπυκνώνονται σε μονάδες που είναι πιο εύκολο να τις χειριστούμε, και μπορούμε να σκεφτούμε τη διαδικασία ως όλο χωρίς να είναι απαραίτητο να υπεισέλθουμε σε λεπτομέρειες. Η εξαντικειμενοποίηση: Το τελικό στάδιο στο σχηματισμό των μαθηματικών εννοιών είναι η εξαντικειμενοποίηση, η οποία πραγματοποιείται απότομα και συνεπάγεται την ικανότητα του ατόμου να βλέπει την έννοια ξέχωρα από την συγκεκριμένη διαδικασία. Είναι μια οντολογική μετακίνηση όπου η διαδικασία παγιώνεται σε αντικείμενο, δηλ σε μία στατική δομή, από την οποία με τη σειρά της θα προκύψουν νέα αντικείμενα. Τα τρία αυτά στάδια είναι ιεραρχικά δομημένα και με την ίδια ακριβώς σειρά επαναλαμβάνονται σχηματίζοντας αντικείμενα υψηλότερης τάξης 79

Η θεωρία της πρώιμης Α. Sfard 80

Η θεωρία της Α. Sfard στην Άλγεβρα 81

Η θεωρία της Α. Sfard στην Άλγεβρα 82

83

Concept Image Ο όρος εικόνα έννοιας (Concept Image) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τους Vinner& Herschowitz (1980). Το περιεχόμενο του όρου καθορίστηκε από τους Tall&Vinner (1981) και από τον Vinner (1983). Οι Tall&Vinner (1981) χρησιμοποιούν τον όρο εικόνα για την έννοια για να περιγράψουν τη γνωστική δομή, που σχετίζεται με μία έννοια, και η οποία περιλαμβάνει όλες τις ιδιότητες και όλες τις διαδικασίες που συνδέει το άτομο με το όνομα της έννοιας. Κάθε ένας δημιουργεί την προσωπική του εικόνα για την έννοια, η οποία διαφέρει από άτομο σε άτομο. Η εικόνα για μία έννοια είναι μία δυναμική νοητική κατασκευή, που οικοδομείται με το πέρασμα του χρόνου μέσα από τις εμπειρίες του ατόμου και μεταβάλλεται καθώς το άτομο συναντά καινούρια ερεθίσματα και ταυτόχρονα ωριμάζει. 84

Concept definivon Ο ορισμός της έννοιας (Concept definiqon) είναι σύμφωνα με τον Vinner (1983) ένας λεκτικός ορισμός, που περιγράφει την έννοια με ακριβή και μη κυκλικό τρόπο. Στην καθημερινή ζωή υπάρχουν έννοιες που δεν έχουν ορισμό. Στην περίπτωση αυτή το άτομο σκέφτεται μέσα από την εικόνα που έχει σχηματίσει για την έννοια. Η περίπτωση των Μαθηματικών όμως διαφέρει από αυτή της καθημερινής ζωής, διότι είναι μία παραγωγική επιστήμη η οποία στηρίζεται σε ορισμούς και σε αξιώματα από όπου συνάγονται τα θεωρήματα και οι προτάσεις. Οι ορισμοί, δηλαδή, βρίσκονται στον πυρήνα του τρόπου με τον οποίο δομούνται τα Μαθηματικά 85

Concept Image και Concept defini3on Οι έννοιες στα Μαθηματικά καθορίζονται από τεχνητούς ορισμού οι οποίοι δομούνται στη βάση της γενικότητας, της περιεκτικότητας και της λιτότητας. Ο τρόπος όμως με τον οποίο σχηματίζονται οι μαθηματικές έννοιες στο μυαλό του ατόμου διαφέρει από τον τρόπο δόμησης των τυπικών μαθηματικών εννοιών. Σύμφωνα με τον Vinner (1983 & 1991) το να κατανοήσουμε μία έννοια σημαίνει να αποκτήσουμε μία συνεπή με τον ορισμό εικόνα για την έννοια. Η εικόνα για την έννοια είναι όμοια με την έννοια του σχήματος, με τη διαφορά ότι το σχήμα είναι συνεπές, δηλαδή ότι μπορεί να καθορίζει ποιο φαινόμενο ανήκει στο σχήμα και ποιο όχι. Σε αντίθεση με την εικόνα για την έννοια που μπορεί να περιέχει αντιφάσεις. 86

Procept Οι Gray& Tall (1994) για να εκφράσουν τη δυϊκότητα μεταξύ διαδικασίας και έννοιας, και να τονίσουν το ρόλο των συμβόλων, εισήγαγαν τον όρο διαδικασιοέννοια(procept) χρησιμοποιώντας τις λέξεις διαδικασία (prοcess) και έννοια (concept). είναι το αμάλγαμα τριών συστατικών: μία διαδικασία (process) πού παράγει ένα μαθηματικό αντικείμενο (object) και ένα σύμβολο το οποίο χρησιμοποιείται να αναπαραστήσει ταυτόχρονα το αντικείμενο και τη διαδικασία. 87

Procept της συνάρτησης Η συνάρτηση, ως διαδικασία (process) είναι «είσοδος και έξοδος» δεδομένων, σύμφωνα με τη οποία ένα στοιχείο x του πεδίου ορισμού μέσα από μία διαδικασία, συνήθως αλγεβρική, μετασχηματίζεται σε ένα στοιχείο f(x) του συνόλου τιμών. Ταυτόχρονα η έννοια (concept) της συνάρτησης είναι και αντικείμενο της θεωρίας στο οποίο μπορεί να εφαρμοστούν πράξεις Ενώ το σύμβολο f πού είναι το όνομα της συνάρτησης είναι αυτό πού εκφράζει ταυτόχρονα την διαδικασία και την έννοια. 88

Βιβλιογραφία Βοσνιάδου, Σ (2001) Εισαγωγική στην Ψυχολογία, Gu emberg Βυγκότσκυ, Λ. (1988). Σκέψη και γλώσσα. Εκδόσεις «Γνώση». Ελληνιάδου, Ε., Κλεφτάκη, Ζ., Μπαλκίζας, Ν (2008). Η συμβολή των παιδαγωγικών προσεγγίσεων για την κατανόηση του φαινομένου της μάθησης. Πανεπιστημιακό Κέντρο Επιμόρφωσης (ΠΑΚΕ) Αθήνα. Donaldson, M. (1991). Η σκέψη των παιδιών. Gutenberg. Lefrancois G. R. (2004). Ψυχολογία της διδασκαλίας. Εκδόσεις Έλλην. Siegler, R.S. (2002). Πώς σκέφτονται τα παιδιά. Gutenberg. Advanced mathemazcal thinking. Edited by David Tall. Mathemazcs Educazon Library, 11. Kluwer Academic Publishers Group, Dordrecht, 1991.

Η παρούσα παρουσίαση χρησιμοποίησε υλικό βασικά από τα βιβλία Βοσνιάδου, Στ. (επιµ.) (2004). Εισαγωγή στην Ψυχολογία, Α τόµος. εκδ. Gutenberg Φαλαγκάρας, Α (2012) Η έννοια της συνάρτησης και το επίπεδο κατανόησής της από µαθητές της Β Λυκείου. Διπλωµατική Εργασία στο ΜΠΣ Διδακτικής και Μεθοδολογίας των Μαθηµατικών Ελληνιάδου, Ε., Κλεφτάκη, Ζ., Μπαλκίζας, Ν (2008). Η συµβολή των παιδαγωγικών προσεγγίσεων για την κατανόηση του φαινοµένου της µάθησης. Πανεπιστηµιακό Κέντρο Επιµόρφωσης (ΠΑΚΕ) Αθήνα. και υλικό από το διαδίκτυο επιμέλεια: Κωνσταντίνος Π. Χρήστου